Uzgoj lignji u akvakulturi bio je izazov sa kojim su istraživači pokušavali da reše mnogo decenija bez značajnog uspeha. Lignje su veoma osetljive na promene u protoku vode, podložne su bolestima, imaju složene životne cikluse i koje je teško ispuniti sklonost ka hrani i mogu postati agresivne jedna prema drugoj, što ih sve otežava uzgojem.
U isto vreme, populacija divljih lignji naglo opada zbog prekomernog izlova i klimatskih promena, a samo u Japanu se procenjuje da je populacija divljih lignji samo 10% u poređenju sa 1980-im.
Usred ove situacije, 2022. godine, tim istraživača sa Okinavskog instituta za nauku i tehnologiju (OIST) uspeo je da stvori najefikasniji sistem akvakulture glavonožaca za istraživanje do sada. Sa ovim sistemom, uspeli su da odgajaju 10 uzastopnih generacija lignji, što je dostignuće bez premca u ovoj oblasti.
I sada je ozbiljna pretnja identifikovana i uklonjena — ili tačnije, tretirana. Istraživači OIST-a su nedavno otkrili novu vrstu parazitskog kopepoda, koji je odgovoran za smrt velikog dela jaja lignji u rezervoarima, a takođe su razvili ekološki prihvatljiv tretman ovih parazita.
Njihovi nalazi su sada objavljeni u časopisu Naučni izveštaji.
„Upravljanje bolestima je najvažniji aspekt akvakulture“, kaže koautor dr Zdenek Lajbner sa Odeljenja za fiziku i biologiju na OIST-u, koju vodi profesor Džonatan Miler. dr Lajbner, bio je ključan u kreiranju programa akvakulture lignji na OIST-u. „I drago mi je što vidim da smo uspeli da otklonimo ozbiljnu pretnju po zdravlje lignji.
Dok će novi istraživački sistem akvakulture bez presedana naići na izazove, jedan problem je i dalje prisutan uprkos stalnim poboljšanjima sistema.
„Izleglo se samo oko 70% jaja lignje, a mlade lignje bi često uginule u roku od 1-3 dana od oštećenja i infekcije“, kako se priseća dr Lajbner.
Uzrok je ostao neuhvatljiv, sve dok se jedinici nije pridružio dr Mehmet Arif Zoral, koji je, sa svojim iskustvom u zdravlju vodenih životinja, brzo utvrdio uzrok. „Pronašli smo infestaciju parazitskih kopepoda na kandžama jaja lignje, koje su se hranile jajima.
Kopepodi su grupa rakova i dolaze u mnogo različitih oblika: žive slobodno u okeanu, formiraju simbiotske odnose sa drugim vrstama ili opstaju kao paraziti na ili unutar drugog morskog života.
Vrsta otkrivena u eksperimentalnom objektu, naučno nazvana Ikanecator primus od japanske reči za lignje (‘ika’) i latinskog necator što znači ubica, živi na jajima lignje, žvaćući ih i razgrađujući pomoću raznih enzima, često što dovodi do smrti jajeta ili prevremenog izleganja.
Čak i ako je jaje preživelo, parazit je takođe primećen kako se hvata za mladunce dok su izlazili iz jajeta, dodatno oštećujući mlade lignje. Pored mehaničkih oštećenja lignji, one su takođe bile sklone bakterijskim infekcijama, za koje istraživači spekulišu da bi takođe mogli biti izazvani kopepodima.
„Kopepodi su veoma plodni“, objašnjava dr Zoral. „Svaka ženka nosi 50–60 jaja, a ova jaja se izlegu u roku od tri nedelje. Prosečno vreme inkubacije za lignje je mesec dana, što znači da imate mnogo stotina kopepoda po jajima lignje.“
Dok su jaja lignji u akvakulturi posebno podložna zarazama poput ove zbog njihove blizine jedna drugoj, kopepodi su takođe pronađeni na jajima izvađenim iz divljine.
Osim što su pažljivo opisali izgled i ponašanje kopepoda, istraživači su takođe radili na pomoći mladuncima. Našli su saveznika u persirćetnoj kiselini (PAA), koja se široko koristi u raznim industrijama, od akvakulture ribe do veterinarske medicine i prerade hrane.
„Testirali smo različita rešenja PAA i pronašli jedno koje ubija 100% parazita za manje od dva minuta, bez efekta na lignje ili njihove naredne generacije“, objašnjava dr Zoral.
Dr Lajbner dodaje da je „PAA potpuno biorazgradiv, za razliku od mnogih tretmana koji se trenutno koriste u Japanu, poput hipohlorita ili borne kiseline, koji su znatno štetniji po životnu sredinu.“
Otkriće kopepoda i stvaranje ekološki prihvatljivog tretmana bio je zajednički napor između polja, i između OIST-a i lokalnog ribarstva.
Kako kaže dr Zoral, „kombinovali smo tri polja da bismo ovo otkriće i tretman učinili mogućim — akvakulturu, veterinu i fundamentalnu molekularnu biologiju.“ Koautor dr Lusija Zifčakova dodaje da smo „koristili najnovije tehnologije sekvenciranja da bismo otkrili enzimski sastav kopepoda i uspešno identifikovali specifične enzime koje koriste za uništavanje jaja glavonožaca“.
Istraživačima jedinice je tokom njihovog istraživanja pomagala OIST Core Facilities, koja je obezbedila veći deo eksperimentalne opreme koju su naučnici koristili da drže lignje i identifikuju i opisuju kopepode.
Istraživačka jedinica takođe ima plodno partnerstvo sa lokalnim ribarstvom Onna Village, a od tada su sarađivali i sa ribarstvom Nago, koji je istraživačima obezbedio divlje lignje i njihova jaja iz Istočnog kineskog mora i pomogao im tokom studije.
„Nadamo se da ćemo pomoći sistemima akvakulture glavonožaca širom sveta. Na primer, lignje se često proučava u neuronauci, a očuvanje zdravlja životinja je glavna briga istraživača“, kaže dr Zoral.
Jedinica je sada prijavila patent za rešenje PAA i nadaju se da će kroz buduća istraživanja pokazati da je tretman efikasan kod vrsta glavonožaca i za niz različitih parazitskih infekcija.
„Akvakultura nikada neće biti usavršena, jer će uvek postojati nove bolesti ili druge komplikacije za istraživanje i lečenje“, rezimira dr Lajbner, „ali sa ovakvim napretkom u upravljanju bolestima, srećni smo što možemo da poboljšamo zdravlje lignji u akvakulturi.“
